RO121501B1

RO121501B1 - Aparat pentru măsurarea vitezei de coroziune şi adepunerilor de cruste

Info

Publication number: RO121501B1
Application number: ROA200101115A
Authority: RO
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2007-07-30

Abstract

Invenţia se referă la un aparat pentru măsurarea,în condiţii de presiune şi de temperatură, prin similitudine, a vitezei de coroziune şi a depunerilor de cruste destinat în special măsurării vitezei de coroziune a probelor prelevate în formă de plăcuţe, dintr-o conductă prin care circulă apă încălzită în vederea injectării prin sonde, într-un strat productiv de hidrocarburi. Aparatul conform invenţiei este construit dintr-un vas (1) de presiune care este închis sau deschis rapid, cu un capac (2) etanşat cu o garnitură (6) şi prins prin nişteşuruburi (3) rabatabile şi care este echipat cu un racord (7) de evacuare a aerului, cu un manometru (8), cu un robinet de evacuare (9) şi cu un ştuţ (10) pentru montarea unui termocuplu (11) conectat la un înregistrator (T) automat de temperatură. În vasul (1) de presiune sunt introduse atât un pahar (15) din sticlă care delimitează un spaţiu(c) inelar şi în care este plasat un agitator (16) magnetic, cât şi o plăcuţă (17) cu rol de probă,suspendate şi imersate în apă de injecţie încălzită până la o temperatură de maximum 150°C şi la o presiune de 6 bar, într-un încălzitor (l) electric.

Description

Invenția se referă la un aparat pentru măsurarea, în anumite condiții de presiune și temperatură, prin similitudine, a vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste, destinat, în special, măsurării vitezei de coroziune a probelor prelevate din conductele prin care circulă apa încălzită, injectată prin sonde în zăcămintele de petrol.

Este cunoscut că apa injectată prin sonde în zăcămintele de țiței produce, în timp, atât coroziunea conductelor, din cauza conținutului în săruri chimice și a altor impurități, cât și coroziunea mecanică, în anumite condiții de presiune, temperatură și debite de curgere a apei. Viteza de coroziune se măsoară fie pe eșantioane extrase/decupate din materialul conductei, în formă de plăcuțe, fie pe probe introduse într-un dispozitiv de măsurare a vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste din apa de injecție.

Acest dispozitiv, constituit dintr-un cilindru în care este introdus un pahar care are, în interior, proba de coroziune și o placă de sticlă, și care este închis etanș, cu o piuliță olandeză prevăzută cu un locaș pentru un termocuplu, lucrează până la 100’C, în condiții de presiune. Datorită construcției sale, dispozitivul nu poate măsura depunerile de cruste și viteza de coroziune, la parametri superiori de temperatură, în condiții de presiune.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui aparat astfel încât acesta să permită măsurarea vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste la parametri superiori de temperatură și presiune și cu înregistrare automată.

Aparatul pentru măsurarea vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste din apă de injecție, conform invenției, rezolvă problema propusă prin aceea că este constituit dintr-un vas de presiune, închis etanș, cu un capac prevăzut atât cu un racord de evacuare a aerului, cu un manometru, un robinet de evacuare, cât și cu un ștuț pentru montarea unui termocuplu, vas în care este introdus un pahar de sticlă, plin cu apă de injecție încălzită de la 20°C la 150’0, în care sunt imersate și suspendate o plăcuță metalică (probă) și un agitator magnetic, și care delimitează un spațiu inelar, umplut parțial cu apă distilată, la bază vasul de presiune fiind închis cu o placă sudată, prevăzută cu suport și cu un racord de evacuare a apei, precum și cu garnituri de așezare interioare, încălzirea vasului de presiune fiind realizată prin introducerea acestora într-un încălzitor electric.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- măsurarea vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste la parametri superiori de temperatură și presiune, cu posibilități de înregistrare și reglare automată;

- fluxul termic se transmite din exterior spre interiorul vasului, prin intermediul unei coloane inelare de apă distilată, producând o creștere a presiunii aerului din spațiul inelar;

- simplitate constructivă și funcțională.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 ...4, ce reprezintă:

- fig. 1, schema unui aparat pentru măsurarea vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste, conform invenției;

- fig. 2, vedere în plan vertical, cu secțiuni parțiale, longitudinale, prin aparatul conform invenției;

- fig. 3, vedere de sus a aparatului din fig. 2;

- fig. 4, secțiune transversală A - A, prin aparatul din fig. 2.

Aparatul pentru măsurarea vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste din apa de injecție, în zăcămintele petrolifere, conform invenției, este alcătuit dintr-un vas de presiune 1, construit dintr-un corp tubular sau un tronson de țeavă, care poate fi închis etanș sau deschis rapid, cu un capac 2, prins de corpul vasului prin niște șuruburi 3, rabatabile (fig. 1), articulate prin câte un ax 4, în câte o piesă/ureche 5, sudată într-un punct a (fig. 4).

121501 Β1

Capacul 2 are un locaș inelar b, pentru o garnitură 6, de etanșare, și este prevăzut 1 cu un racord 7 (fig. 2), de evacuare a aerului, cu un manometru 8, un robinet de evacuare 9, cât și cu un ștuț 10, de montare a unui termocuplu 11, conectat la un înregistrator automat 3 de temperatură T (fig. 1).

Vasul de presiune 1 este închis la bază cu o placă sudată 12, prevăzută cu un racord 5 13, de evacuare a apei, precum și cu niște garnituri suprapuse 14, din klingherit (fig. 2).

în interiorul vasului de presiune 1, se introduc: un pahar de sticlă 15, ce delimitează 7 un spațiu inelar c, umplut parțial cu apă distilată, un agitator magnetic 16 și o plăcuță metalică (probă) suspendată 17, imersată în apa de injecție (fig. 1). 9

Paharul de sticlă 15, în care este introdusă proba de coroziune 17, se așazăîn vasul de presiune 1 și se umple parțial cu apă de injecție d. în spațiul inelar c se introduce o anu- 11 mită cantitate (de exemplu, 5 g) de apă distilată, prin evaporarea căreia se realizează o pernă de presiune cu valoarea de maximum 6 bari. Vasul de presiune 1 se introduce apoi 13 într-un cuptor electric, se fac legăturile la termocuplul 11, care se conectează la înregistratorul de temperatură automat T. Se fac și legăturile la manometrul 8, la robinetul de eva- 15 cuare 9. Punând în funcțiune încălzitorul electric I, fluxul termic se transmite de la exterior spre interiorul vasului de presiune 1 și produce o creștere a presiunii aerului rămas în spațiul 17 inelar c.

Dacă presiunea indicată de manometrul 8 crește peste 6 bari, robinetul de 19 evacuare 9 se deschide automat, până la revenirea presiunii la 6 bari și a temperaturii la o valoare, de preferință, de 120°C, parametrii ce se asigură prin calculul termic al vasului de 21 presiune, respectiv prin determinarea cantității de apă necesară a fi vaporizată, pentru a se ajunge la valorile acestor parametri. 23

Datele de calcul sunt, de exemplu:

V_it = 620 cm³ = volumul total al incintei;25

V_ap8 = 120 cm³ = volumul de apă introdus în vas;

p₃ = 1,033 x 10⁵ N/m² = presiunea inițială din vas;27 = 293°K = temperatura inițială din vas;

T₂ = 423°K = temperatura finală din vas.29

Volumul de aer din spațiul inelar este:

V_aer = V_t - Vapă = 620 - 120 = 500 cm³ = 0,5 x 10'³ m³.31

Presiunea amestecului aer - abur, din vas la temperatura t = 150°C este:

P = Pv + Paer [³133

La temperatura t = 150°C, presiunea vaporilor este p_v = 4,761 x 10⁵ N/m² = 4,761 bari.35

Aerul rămas în vas suferă o transformare izocoră.

p=p. x —=1,033 x 10⁵ x —=1,49 x 10⁵W//n²=1,49 bari [3] ^{aer 1} T_A293

Presiunea totală a amestecului din vas este:

p = p_v + p_aer = 4,761 + 1,49 = 6,251 bari43

121501 Β1

Cantitatea de apă care se evaporă este:

1^4761X10^5X10 \_1218x10 3 _{k ă [3]}

RT₂ 8,31x10³x423 unde μ = 18 kg/kmol = masa moleculară a apei [3]

R = 8,31 x 10³ J/kmol K = constanta gazelor [3]

V_aer = 0,5 x 10’³ m³ = volumul de aer din spațiul inelar p_v = 4,761 x 10⁵ N/m²) presiunea de vapori

T₂ = 423’K = temperatura vaporilor

Viteza de coroziune și depunerile de cruste se determină obișnuit, prin cântărire.

Claims

Revendicări

1. Aparat pentru măsurarea vitezei de coroziune și a depunerilor de cruste, în anumite condiții de presiune și temperatură, prin similitudine, constituit dintr-un vas de presiune, închis etanș, cu un capac, și în care este introdus un pahar de sticlă, care conține o probă metalică supusă coroziunii, caracterizat prin aceea că vasul de presiune (1) este introdus într-un încălzitor electric (I), iar paharul de sticlă (15) din interiorul vasului (1) este umplut cu apă de injecție încălzită de la 20°C până la 150°C, presurizată la 6 bari, în care sunt suspendate și imersate proba metalică (17) și un agitator magnetic (16), între pahar și vasul de presiune fiind delimitat un spațiu inelar (c), umplut, parțial, cu apă distilată.
2. Aparat conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în capacul (2) sunt montate un manometru (8) prevăzut cu un robinet de evacuare (9), un termocuplu (8) conectat la un înregistrator automat (T) de temperatură, iar la bază, vasul este închis cu o placă sudată (12), prevăzută cu un racord (13) de evacuare a apei și cu niște garnituri suprapuse (14).